Méthacrylate coulé / extrudé
Expansion thermique dans les matériaux thermoplastiques
La dilatation et la contraction linéaires affectent tous les matériaux, mais plus particulièrement les thermoplastiques. Si le corps est long, sa dilatation sera particulièrement perceptible dans le sens de la longueur : on parle alors de dilatation linéaire. Il est donc important de prendre en compte ce phénomène physique lorsque nous sommes en phase de conception d'une installation, car la fluctuation de longueur peut nous poser des problèmes importants une fois le matériau installé si ces mouvements n'ont pas été planifiés.
De plus, même si la dilatation thermique est de faible amplitude, la force qu'elle développe est considérable et nous oblige à en tenir compte, afin d'éviter d'éventuelles fissures et/ou ruptures du matériau.
Les propriétés thermiques particulières de chaque matériau influent sur son comportement en fonction de la quantité de chaleur ou de froid à laquelle il est exposé. Le coefficient de dilatation décrit une relation entre la température d'un corps et son volume. En général, lorsque la température d'un objet augmente, ses particules s'agitent et commencent à s'éloigner les unes des autres, ce qui entraîne une augmentation de ses dimensions. Dans le sens inverse, cela se produit également : lorsque la température baisse, les particules se rapprochent et les dimensions de l'objet diminuent.
Considérations qui facilitent les fluctuations de longueur
Dans les installations où des thermoplastiques tels que le polycarbonate (cellulaire ou compact) ou le méthacrylate sont utilisés, et où des sauts de température importants sont attendus tout au long de la durée de vie utile de l'installation, il est important de prendre en compte une série de considérations qui nous permettront d'adapter la conception à une dilatation/contraction thermique sûre :
- Laisser un espace libre pour le mouvement thermique
Un espace libre doit être prévu pour permettre la dilatation thermique du matériau, aux points de fixation avec d'autres matériaux. Dans les matériaux comportant des pièces où une direction est prédominante par rapport à l'autre, ce sera la direction dans laquelle le matériau subira les changements les plus importants et c'est là que les mouvements les plus importants auront lieu.
Les installations de toiture utilisant du LC (polycarbonate compact ondulé) en sont un exemple. Dans ce cas, lorsque les plaques sont généralement beaucoup plus longues que larges, la dilatation/contraction la plus importante se produira dans le sens de l'ondulation.
- Percez des trous préalablement et avec un diamètre plus grand
Avant de fixer la plaque, percez des trous d'un diamètre supérieur à celui de la fixation mécanique à utiliser. Si des trous de plus grand diamètre ont été réalisés, les tensions sont évitées et leur durabilité est mieux garantie.
- Fixer sans serrer
Chaque fois que des fixations mécaniques sont utilisées, il est important de s'assurer de la fixation correcte de la plaque, mais sans la serrer. En effet, si le serrage est excessif, nous pouvons provoquer à la fois une tension et une distorsion dans la plaque, ce qui peut entraîner des fissures ou un effondrement du matériau.
- Compatibilité chimique
Chaque fois que des joints sont nécessaires, ceux qui sont chimiquement compatibles avec le thermoplastique utilisé sont recommandés.
Les joints en EPDM ou en néoprène sont compatibles avec le PC et le PMMA, en plus d'être caractérisés par la liberté de mouvement de la plaque. Dans les deux cas, ce sont des matériaux qui garantissent à la fois l'étanchéité, si nécessaire, et la réduction des tensions autour du point de fixation à mesure que la surface de contact augmente
En cas d'utilisation de joints humides, tels que des silicones, la compatibilité chimique avec le matériau à installer doit toujours être garantie. Dans le cas de l'utilisation de PC, seules les silicones à durcissement neutre ou non acide peuvent être utilisées, et leur utilisation est particulièrement recommandée avec les polycarbonates.
En résumé, si les considérations ci-dessus sont suivies et prises en compte lors de la phase de conception et d'exécution de l'installation, nous éviterons un grand nombre de problèmes causés par des fluctuations dimensionnelles, tels que :
- Apparition de déformations et/ou d'ondulations indésirables.
- Des fissures ou des ruptures des plaques installées, dans le pire des cas.
Ces problèmes, qui sont généralement courants par exemple sur les toits, finissent généralement par entraîner des problèmes d'étanchéité de la solution et le vieillissement prématuré de l'enceinte, qui sont résolus par le remplacement partiel ou total du matériau installé.
